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Presion Hidrostática

La Presión Hidrostática es la Presión ejercida por un líquido que se encuentra en reposo en el recipiente que lo contiene.

Esta presión será ejercida contra las paredes internas del recipiente, y se acumulará hasta el fondo, que es donde se concentra la mayor Presión. También se puede calcular para el punto que se desee en el recipiente, a cualquier altura.

El ejemplo más sencillo de la Presión Hidrostática es la que se encuentra en un vaso con agua. El agua contenida ejercerá esa fuerza contra la pared del vaso, y el punto con más presión se encontrará en el fondo.

Características de la Presión Hidrostática

La Presión Hidrostática va a depender de la densidad del líquido ρ, la aceleración de la gravedad g y la altura h que abarque el líquido en el recipiente.

Aunque se tengan varios recipientes de diferente forma, todos llenos del mismo líquido, la presión en el fondo de todos será exactamente la misma. La Presión Hidrostática no depende de la forma del recipiente, sino, más bien, de la altura que el líquido abarca en él.

Presión hidrostática depende sólo de la altura, no de la forma del recipiente

La Presión Hidrostática en un recipiente con líquidos diferentes será la suma de las Presiones individuales. Así, cuando se tiene un vaso con Agua y Aceite, la presión en el fondo será el resultado de sumar las Presiones individuales de éstos.

Presión de líquidos diferentes en mismo recipiente

La Presión Hidrostática en un punto que no sea el fondo se mide desde ese punto hasta la superficie del líquido, dado que es ese rango el responsable de ejercerla.

Cálculo de la Presión Hidrostática

La Presión Hidrostática depende de la Densidad del líquido ρ, de la Aceleración de la gravedad g, y de la Altura h que abarca en el recipiente.

Este cálculo se expresa:

P = ρ*g*h

Por ejemplo: Cuando hay un recipiente con Mercurio Hg, con Densidad de 13600 Kg/m3, y abarca una altura de 0.30 m, la Presión que ha de ejercerse es:

P = (13600 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(0.30 m)

P = 40024.8 N/m2

Cuando se requiere conocer la presión en el fondo y se tienen varios líquidos en el recipiente, se irán calculando una a una las presiones de los líquidos, hasta acumularlas todas, para dar la resultante.

Por ejemplo: En un recipiente hay Agua (ρ = 1000 Kg/m3), Aceite (ρ = 975 Kg/m3) y Éter (ρ = 730 Kg/m3). Abarcan alturas de 0.50 m, 0.15 m y 0.20 m respectivamente. Determinar la Presión Total en el fondo del recipiente.

P = ρ*g*h

Pagua = (1000 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(0.50 m) = 4905 N/m2

Paceite = (975 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(0.15 m) = 1434.71 N/m2

Péter = (730 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(0.20 m) = 1432.26 N/m2

PH = 4905 N/m2 + 1434.71 N/m2 + 1432.26 N/m2 = 7771.97 N/m2

Ejemplos de Presión Hidrostática

1.- Calcular la Presión en el fondo de un recipiente que contiene Acetona (ρ = 790 Kg/m3) abarcando una altura de 0.34 m.

P = ρ*g*h

P = (790 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(0.34 m)

P = 2634.97 N/m2

2.- Calcular la Presión en el fondo de un recipiente que contiene Agua de mar (ρ = 1025 Kg/m3) abarcando una altura de 0.56 m.

P = ρ*g*h

P = (1025 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(0.56 m)

P = 5630.94 N/m2

3.- Calcular la Presión en el fondo de un recipiente que contiene Alcohol Etílico  (ρ = 790 Kg/m3) abarcando una altura de 0.80 m.

P = ρ*g*h

P = (790 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(0.80 m)

P = 6199.92 N/m2

4.- Calcular la Presión en el fondo de un recipiente que contiene Gasolina (ρ = 680 Kg/m3) abarcando una altura de 0.42 m.

P = ρ*g*h

P = (680 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(0.42 m)

P = 2801.74 N/m2

5.- Calcular la Presión en el fondo de un recipiente que contiene Glicerina (ρ = 1250 Kg/m3) abarcando una altura de 0.87 m.

P = ρ*g*h

P = (1250 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(0.87 m)

P = 10668.37 N/m2

6.- Calcular la Presión en el fondo de un recipiente que contiene Éter (ρ = 730 Kg/m3) abarcando una altura de 0.99 m.

P = ρ*g*h

P = (730 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(0.99 m)

P = 7089.69 N/m2

7.- Calcular la Presión en el fondo de un recipiente que contiene Benceno (ρ = 880 Kg/m3) abarcando una altura de 0.20 m.

P = ρ*g*h

P = (880 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(0.20 m)

P = 1726.56 N/m2

8.- Calcular la Presión en el fondo de un recipiente que contiene Acetona (ρ = 790 Kg/m3) abarcando una altura de 1.52 m.

P = ρ*g*h

P = (790 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(1.52 m)

P = 11779.85 N/m2

9.- Calcular la Presión en el fondo de un recipiente que contiene Agua (ρ = 1000 Kg/m3) abarcando una altura de 2.30 m.

P = ρ*g*h

P = (1000 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(2.30 m)

P = 22563.00 N/m2

10.- Calcular la Presión en el fondo de un recipiente que contiene Mercurio (ρ = 13600 Kg/m3) abarcando una altura de 0.50 m.

P = ρ*g*h

P = (13600 Kg/m3)*(9.81 m/s2)*(0.50 m)

P = 66708 N/m2

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Por : Morris

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